Har du noen gang lurt på hvorfor skyer holder seg høyt oppe og synker ned til fjellsider eller åssider i regntiden? Når regntiden kommer, kan skyer til og med synke ned til fjellsider eller åssider og deretter vende tilbake til toppen. Hvorfor synker skyer, og hva får dem til å bevege seg oppover igjen?
Tetthet
For å forstå dette, må man først forstå konseptet tetthet . Tetthet er forholdet mellom masse og volum, matematisk uttrykt gjennom ligningen ρ = m/V, hvor ρ er symbolet for tetthet, m er symbolet for masse og V er symbolet for volum. For eksempel, hvis masse = 1 kg og volum = 1 m³ , så er tetthet = 1/1 = 1 kg/m³ . Hvis masse = 1 kg og volum = 2 m³ , så er tetthet = 1/2 = 0,5 kg/m³ . På samme måte, hvis masse = 1 kg og volum = 4 m³ , så er tetthet = 1/4 = 0,25 kg/m³ . Det kan konkluderes med at hvis volumet øker mens massen forblir konstant, så synker tettheten.
På den annen side, hvis massen = 4 kg og volumet = 1 m³ , så er tettheten = 4/1 = 4 kg/m³ . Hvis massen = 2 kg og volumet = 1 m³ , så er tettheten = 2/1 = 2 kg/m³ . På samme måte, hvis massen = 1 kg og volumet = 1 m³ , så er tettheten = 1/1 = 1 kg/m³ . Det kan konkluderes med at hvis volumet forblir konstant mens massen avtar, så avtar også tettheten.
Ekspansjon og trykk
Har du noen gang sett røyk fra et bål? Når det ikke er vind, har røyk en tendens til å stige oppover. Røyk har høy temperatur (varme), noe som får den til å utvide seg. Denne utvidelsen øker røykens volum og reduserer tettheten.
Røykens tetthet er mindre enn tettheten til den omkringliggende luften, så røyken skyves oppover av den omkringliggende luften. Dette skyvet skjer på grunn av trykkforskjeller. Røyken beveger seg oppover til den stopper i et rom der luftens tetthet er lik røykens tetthet. Tetthetene er like, så det er ingen trykkforskjell.
Gravitasjonskraft
Jo høyere over jordoverflaten, desto mindre er gravitasjonskraften som virker på det stedet. Derfor, jo nærmere jordoverflaten, desto større er mengden luft, mens jo høyere over jordoverflaten, desto mindre luft er det. For samme volum er massen av luft i høyden mindre enn massen av luft nær jordoverflaten. Volumet forblir konstant mens massen avtar, slik at luftens tetthet avtar. Derfor, jo høyere over jordoverflaten, desto lavere er luftens tetthet.
Skyer befinner seg i en høyde der tettheten deres er den samme som tettheten til den omkringliggende luften.
I regntiden kan skyer synke ned på fjellsider eller åssider fordi tettheten deres er større enn den omkringliggende luften. Denne økningen i skytetthet kan skyldes en økning i skymasse på grunn av tilstedeværelsen av vanndamp eller en reduksjon i volum på grunn av en reduksjon i skytemperaturen. Skyers fall gjennom luften ligner på fallet av en stein i vann, ettersom steinens tetthet er større enn vannets.
Når man er i nærheten av en fjellskråning eller ås, er tettheten til en sky den samme som tettheten til den omkringliggende luften. Skyer beveger seg oppover igjen hvis tettheten deres er lavere enn tettheten til den omkringliggende luften. Endringer i sky- eller lufttetthet skjer på grunn av endringer i masse eller volum. Volumet endres når temperaturen endres, som omtalt i emnet utvidelse. Massen endres når vanndampinnholdet endres.
Hvis du vil forstå mer, kan du studere begrepene oppdrift , flyting og synking. Flyting, sveving og synking kan forekomme i væsker som vann og luft.
